Hvor mange mennesker kan Kina fodre?

Tiziana Smith har haft tankerne om vand i årevis. San Antonio -indfødte lærte om vigtigheden af ​​at bevare byens vandressourcer i folkeskolen - og har brugt den viden som et springbræt i hendes forskning på MIT.

"Jeg var altid klar over vigtigheden af ​​vand og den potentielle spænding mellem bybrug og landbrug, "siger Smith, en femteårs kandidatstuderende i Institut for Civil- og Miljøteknik. "Denne idé om at forstå, hvordan man tildeler en begrænset ressource, og hvordan man bruger den effektivt, er virkelig interessant for mig - især i landbrugssektoren, som er verdens største bruger af vand. "

Som bachelor ved Harvard University, Smith studerede miljøvidenskab og offentlig politik, og undersøgte genbrug af spildevand i byområder. Efter eksamen, hun arbejdede som forskningsassistent ved Verdensbanken i Hanoi, Vietnam, hvor hun var i stand til at studere på egen hånd, hvordan landbruget kan påvirke livsstil. For Smith, ressourcetilgængelighed og global landbrugsforskning "har meget at gøre med levebrød og at give mennesker et sikkert miljø at bo i og forsøge at gøre vores fødevaresystem mere retfærdigt."

I Vietnam, Smith indså, at hun ønskede at få en stærkere teknisk baggrund for at forberede hende på at studere fremtidens ressourcetilgængelighedsproblemer. Efter at have arbejdet med Verdensbanken i to år, Smith vendte tilbage til Cambridge, Massachusetts, som kandidatstuderende i MIT Technology and Policy Program.

Smith arbejdede sammen med Dennis McLaughlin, den H.M. King Bhumibol professor i vandressourceforvaltning, at undersøge konsekvenserne af jord- og vandrestriktioner for fødevareproduktion i Kina. Efter eksamen med en dobbelt kandidatgrad i miljøteknik og teknologi og politik, hun besluttede at blive ved med en ph.d.

Bygger en model

Smiths doktorgrundsforskning bygger på sin kandidatforskning og har til formål at besvare spørgsmålet:Hvor mange mennesker kan Kina fodre? "Dette spørgsmål er interessant, fordi Kina har verdens største befolkning lige nu, og folk bliver rigere og rigere, "Smith siger." Så [den kinesiske befolkning] kræver bedre kost med mere kød og grøntsager, hvilket kræver flere ressourcer. "

Smith siger, at ændringer i disse diæter er faldet sammen med ændringer i, hvordan Kina får sin mad-fra en selvforsynende landbrugsøkonomi til en, hvor der importeres mere mad-men de nøjagtige mekanismer for denne ændring er uklare.

"Hvad er årsagerne til, at de [importerer mere]?" Spørger Smith. "Er det fordi de virkelig ikke har ressourcer nok til at dyrke maden selv, eller er det af økonomiske eller politiske årsager? Vi forsøger at forstå, om deres fødevareproduktionssystem er begrænset af deres ressourcer eller ej. "

"De foreløbige resultater tyder på, at fødevareproduktionen kan øges i Kina ved at ændre de nuværende dyrkningsmønstre og investere i kunstvandingsinfrastruktur, «tilføjer hun.

Smith har udviklet en hydrologisk model, der simulerer forholdet mellem vandtilgængelighed og afgrødeudbytter i Kina. "At forstå, hvor meget vand afgrøderne optager og fordamper, er temmelig afgørende for at forstå, om [Kina] er vandbegrænset eller ej, "siger hun. Smith er ikke den første til at arbejde med dette modelprojekt, men hun har givet vigtige bidrag, herunder at hæve modellens tidsmæssige opløsning og drage fordel af nye globale og regionale data, herunder oplysninger fra satellitter.

For at kalibrere computermodellen og udføre simuleringer, Smith bruger satellitdata, klimadata, og data fra regn- og strømmålere. Adgang til almindelige, pålidelige data er nøglen til modellens succes. I april 2017, Smith rejste med 23 andre MIT -studerende til Washington, som en del af MIT Science Policy Initiative. Der, hun gik ind for finansiering af NASAs jordovervågningssatellitter, hvoraf nogle giver de afgørende data for hendes modeller.

Mens de modeller, Smith udvikler i sin forskning, kan hjælpe med at besvare spørgsmål om Kinas sande landbrugskapacitet, hun mener, at hendes forskningseffekt strækker sig globalt.

"[Hvor meget mad kan dyrkes] er et interessant spørgsmål at stille mange andre steder i verden, for eksempel Afrika syd for Sahara, hvor befolkningen forventes at stige hurtigt, og efterspørgslen efter mad forventes at stige hurtigere end i Kina, "Smith siger." At vide, om og hvor det er bedst at dyrke afgrøder, er et interessant spørgsmål. Vi håber, at den metode, vi udvikler, kan bruges overalt. "

At støtte andre

Når Smith ikke er ved sin computer ved at forfine eller køre sine modeller, hun kan findes ved at organisere aktiviteter og initiativer for at hjælpe sine medstuderende med at finde mentorer og blive ledere selv.

I 2016, Smith deltog i MIT Graduate Student Leadership Institute, som samler en klasse af kandidatstuderende til at deltage i ugentlige diskussioner om personlige refleksioner og lederskab. I 2017, Smith deltog i initiativet igen - men denne gang som medlem af et lederteam.

"Det har været en fantastisk mulighed for at møde mennesker fra hele campus og også have plads til refleksion over, hvad jeg vil gøre med mit liv, "Siger Smith." Det har været virkelig givende. "

Ud over, Smith er medlem af Academy of Courageous Minority Engineers, en kandidatstuderende, der mødes ugentligt for at diskutere kandidatlivet og de udfordringer, minoritetsstuderende står over for. Dette år, Smith ledede et nyt initiativ for at invitere farvefakulteter til frokostarrangementer med kandidatstuderende.

Smith har på lignende måde arrangeret en frokostserie for kvindelige kandidatstuderende og fakulteter inden for civil- og miljøteknik. En af hendes motiver for at sammensætte disse begivenheder er, at ingen af ​​hendes ph.d. klasser på MIT er blevet undervist af kvindelige professorer. "Jeg føler, at der ikke er mange chancer for at få mentorskab, og jeg håber, at det er en måde, hvorpå [kvindelige fakulteter] kan blive mere og mere tilgængelige, "Siger Smith.

Efter at Smith forsvarede sin afhandling, hun håber at finde arbejde på et felt, der bruger både hendes teknologiske og politiske færdigheder.

"Jeg lavede teknologi- og politikprogrammet, fordi jeg kan lide at bygge bro mellem store interessenter og forskere. Forhåbentlig, Jeg vil ikke være den person, der laver kodningen for evigt, "Smith siger muntert." Jeg vil finde en position, hvor jeg kan lave analyser og interagere med interessenter - og det er svært at finde det sted, hvor du kan gøre begge dele. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT -forskning, innovation og undervisning.